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AGV驅(qū)動(dòng)輪——多樣化下如何選擇？

時(shí)間：2023-09-06 14:27:13 瀏覽量：1880

在過去的幾年里，隨著AGV機(jī)器人的不斷演進(jìn)，對(duì)AGV的行走方式也做出了諸多探討，最終驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以驅(qū)動(dòng)輪+從動(dòng)輪的結(jié)構(gòu)簡單、移動(dòng)速度快、運(yùn)行平穩(wěn)、成本低等優(yōu)勢成為移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用主基調(diào)。

AGV之所以能拖動(dòng)成百上千公斤的重物以毫米級(jí)別的精度自主平穩(wěn)運(yùn)行與AGV的“腿”即專用輪密切相關(guān)。常規(guī)AGV行走主要靠的是驅(qū)動(dòng)輪+從動(dòng)輪的共同作用，行走動(dòng)力來自于AGV驅(qū)動(dòng)輪，而從動(dòng)輪起著承載重力和轉(zhuǎn)向靈活性的輔助作用。

AGV驅(qū)動(dòng)輪——多樣化下如何選擇？

常見的AGV轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)主要分為以下四大類：

1、單舵輪型

單舵輪型AGV多為三輪車型(部分AGV為了更強(qiáng)的穩(wěn)定性會(huì)安裝多個(gè)從動(dòng)輪，但轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)裝置僅為一個(gè)舵輪)，主要是依靠AGV前部的一個(gè)鉸軸轉(zhuǎn)向車輪作為驅(qū)動(dòng)輪，搭配后兩個(gè)從動(dòng)輪，由前輪控制轉(zhuǎn)向。單舵輪轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、成本低，由于是單輪驅(qū)動(dòng)，無需考慮電機(jī)配合問題，因三輪結(jié)構(gòu)的抓地性好，對(duì)地表面要求一般，適用于廣泛的環(huán)境和場合。缺點(diǎn)是靈活性較差，轉(zhuǎn)向存在轉(zhuǎn)彎半徑，能實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作相對(duì)簡單。

適用AGV類型：牽引式AGV、叉車式AGV。

適用場景：大噸位貨物搬運(yùn)，適用場景廣泛。

2、雙舵輪型

雙舵輪型AGV為全向型AGV，車體前后各安裝一個(gè)舵輪，搭配左右兩側(cè)的從動(dòng)輪，由前后舵輪控制轉(zhuǎn)向。雙舵輪型轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)360°回轉(zhuǎn)功能，也可以實(shí)現(xiàn)萬向橫移，靈活性高且具有精確的運(yùn)行精度。缺點(diǎn)是兩套舵輪成本較高，而且AGV運(yùn)行中經(jīng)常需要兩個(gè)舵輪差動(dòng)，這對(duì)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制算法要求較高，而且因?yàn)樗妮喕蛞陨系能囕喗Y(jié)構(gòu)，容易導(dǎo)致一輪懸空而影響運(yùn)行，(對(duì)車體設(shè)計(jì)要求較高，需對(duì)舵輪設(shè)計(jì)懸掛浮動(dòng)裝置，以克服地面不平所帶來的懸空打滑現(xiàn)象)所以對(duì)地面平整度要求嚴(yán)格。但是由于底部輪子更多，受力更均衡，所以這種驅(qū)動(dòng)方式的穩(wěn)定性比單舵輪型AGV更高。

適用AGV類型：重載潛伏式AGV或停車機(jī)器人。

適用場景：大噸位的物料搬運(yùn)，適用于汽車制造工廠、停車場等場景。

3、差速輪型

差速輪型AGV的結(jié)構(gòu)是車體左右兩側(cè)安裝差速輪作為驅(qū)動(dòng)輪，其他為隨動(dòng)輪，與雙舵輪型不同的是，差速輪不配置轉(zhuǎn)向電機(jī)，也就是說驅(qū)動(dòng)輪本身并不能旋轉(zhuǎn)，而是完全靠內(nèi)外驅(qū)動(dòng)輪之間的速度差來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。這種驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是靈活性高，同樣可實(shí)現(xiàn)360°回轉(zhuǎn)，但由于差速輪本身不具備轉(zhuǎn)向性，所以這種驅(qū)動(dòng)類型的AGV無法做到萬向橫移。此外，差速輪對(duì)電機(jī)和控制精度要求不高，因而成本相對(duì)低廉，而缺點(diǎn)是差速輪對(duì)地面平整度要求苛刻，負(fù)重較輕，一般負(fù)載在1噸以下，無法適應(yīng)精度要求過高的場合。大家熟悉的亞馬遜KIVA機(jī)器人就是使用差速輪轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)方式。

適用AGV類型：潛伏式AGV。

適用場景：適用于環(huán)境較好的電商、零售等倉庫場景。

4、麥克納姆輪型

麥克納姆輪設(shè)計(jì)新穎，這種全方位移動(dòng)方式是基于一個(gè)有許多位于機(jī)輪周邊的輪軸的中心輪的原理上，這些成角度的周邊輪軸把一部分的機(jī)輪轉(zhuǎn)向力轉(zhuǎn)化到一個(gè)機(jī)輪法向力上面。簡單來說，就是在輪轂上安裝斜向輥?zhàn)?，通過協(xié)同運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。麥克納姆輪的優(yōu)點(diǎn)是具有10噸以上的載重能力，靈活性高，可以實(shí)現(xiàn)360°回轉(zhuǎn)功能和萬向橫移，更適合在高精度要求及有限空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。缺點(diǎn)是成本相對(duì)較高，結(jié)構(gòu)形式相對(duì)復(fù)雜，對(duì)控制、制造、地面等的要求較高。

適用AGV類型：重載型移動(dòng)平臺(tái)、戶外移動(dòng)機(jī)器人

適用場景：飛機(jī)、高鐵等生產(chǎn)制造場景、戶外機(jī)器人運(yùn)輸場景。不同的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)類型對(duì)應(yīng)著不同場景下的應(yīng)用需求，需要根據(jù)環(huán)境、負(fù)載等因素進(jìn)行綜合評(píng)估選定。根據(jù)應(yīng)用場景的環(huán)境需要，選用最合適的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)方式，只有這樣才能保證不同作業(yè)場景下AGV運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性和精確性。

注：

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